|
Hygiejnisk kvalitet af spildevand fra offentlige renseanlæg 8. Fjernelse af smitstoffer i offentlige renseanlægDet forventes, at følgende mekanismer er fremherskende for fjernelsen af smitstoffer i renseanlæg:
Renseanlæg efterlader smitstofferne forholdsvis udsat for eksponering for lys i bassinerne. Virus og bakterier vil primært adhædere til spildevandets indhold af partikulært materiale. De vil derfor sedimentere sammen med partiklerne. Protozoer har ofte en vægtfylde, som gør, at sedimentationen foregår langsomt således at disse derfor ofte genfindes i det rensede spildevand (Nickelsen og Kristensen, 1991). Af tabel 8.1 fremgår de fundne og beregnede rensegrader for bakterier og virus i renseanlæg. De angivne rensegrader er beregnede middelværdier. Rensegraden for Egå Renseanlæg er beregnet som forskellen mellem indløb på renseanlægget og spildevandet før filteret. Derudover fjernes også smitstoffer over sandfilteret. Det har ikke været muligt at beregne en rensegrad for protozoerne gennem de to renseanlæg, da disse kun er målt i udløbet, og ved prøvestationen "før filteret" på Egå Renseanlæg. Der har således kun været muligt at vurdere fjernelsen over sandfilteret på Egå Renseanlæg. Fjernelsen af Salmonella og Campylobacter angives i intervalkoncentrationer i 100 ml (jvf. Bilag B) i figurer efter tabellen. Tabel 8.1
Behandling af spildevand i renseanlæg med en procesopbygning som MBNKD reducerer generelt indholdet af smitstoffer i stor grad. Reduktionen af E. coli for de to undersøgte renseanlæg (MBNKD) svarer til den forventede reduktion (1/100 - 1/1.200) angivet i afsnit 4.1.1.2. For Egå Renseanlæg med sandfilter (MBNKDF) svarer reduktionen af E. coli også til den forventede reduktion (1/125 - 1/11.250) angivet i afsnit 4.1.1.3. Det skal dog bemærkes, at de høje rensegrader ikke er ensbetydende med, at der ikke findes smitstoffer i udløbsvandet. 8.1.1 BakterierEgå og Marselisborg Renseanlæg udviser gode reduktioner af smitstoffer i forhold til renseanlæggene i litteraturen. Egå Renseanlæg har vist gennemsnitlige rensegrader varierende mellem 99,6-99,8% for bakterierne. Marselisborg Renseanlæg har præsteret gennemsnitlige rensegrader for bakterierne varierende fra 95,8% til 99,5%. Begge renseanlæg har dog generelt udvist en dårligere renseeffektivitet for alle smitstoffer i 2. målerunde end i 1. målerunde. Det kan hænge sammen med driftsforholdene i denne periode, hvor der var betydelige mængder nedbør, som medførte en dårligere rensning som følge af en mindre opholdstid i efterklaringstankene. 8.1.1.1 Salmonella og Campylobacter Figur 8.1 angiver fjernelsen af Salmonella og Campylobacter i Marselisborg Renseanlæg.
Figur 8.1 Figur 8.2 angiver fjernelsen af Salmonella og Campylobacter i Egå Renseanlæg.
Figur 8.2 Antallet af Campylobacter reduceres gennem Marselisborg Renseanlæg, men fjernes generelt ikke fuldstændigt til detektionsgrænsen. Salmonella fjernes eller reduceres i stor grad ved biologisk rensning ved begge renseanlæg. Campylobacter fjernes, således de ikke er påvist, ved Egå Renseanlæg. Salmonella og Campylobacter i Egå Renseanlæg er reduceret med gennemsnitlig faktor på hhv. 103 og 104 svarende til rensegrader på hhv. ca. 99,9% og 99,99%. Tilsvarende er begge bakterier reduceret i Marselisborg Renseanlæg med en faktor 103. (Koenraad et al., 1994) angiver en reduktion for Campylobacter på en faktor 102 svarende til ca. 99% for hollandske aktiv slamanlæg. 8.1.2 EnterovirusEnterovirus fjernes gennem både Egå og Marselisborg Renseanlæg, idet disse er påvist i indløbet, men ikke i udløbet. Fjernelse af enterovirus (Poliovirus 1 og Coxsackievirus B3) i det japanske minirenseanlæg (Johkasou) forbedres, jo lavere slambelastningen er. Endvidere er rensegraden afhængig af opholdstiden i procestankene samt mikroorganismernes evne til at inaktivere virus i de respektive tanke (Kaneko, 1997). (Aulicino et al., 1996) angiver, at reduktionen af enterovirus i renseanlæg til husspildevand er varierende, fra 30-99,5% med en gennemsnitlig fjernelse på 75%. 8.1.3 ProtozoerLitteraturen angiver rensegrader for Giardia intestinalis på mellem 83 og 99,3% for aktiv slamanlæg. Rensegrader for Cryptosporidium parvum er i litteraturen angivet mellem 90,7 og 96,8% på aktiv slamanlæg. 8.1.4 DriftsforholdDe gennemsnitlige rensegrader for de gængse spildevandsparametre er til sammenligning med fjernelsen af smitstofferne vist i tabel 8.2. Herved kan fjernelsen af smitstofferne relateres til fjernelsen af stofferne i renseanlægget og forventningerne om adhæsion til partikulært materiale verificeres. Tabel 8.2
Fjernelsesgraden af organisk stof (COD) svarer til fjernelsen af bakterier. Dette stemmer overens med, at enterovirus og bakterier adhæderer sig til det suspenderede organiske stof. Som tidligere nævnt har begge renseanlæg udvist dårligere renseeffekt for smitstoffer i 2. målerunde end i 1. målerunde. Tilsvarende har været tilfældet for COD, Tot-N, Tot-P og SS. Der har netop i 2. målerunde været større hydraulisk belastning af renseanlæggene som følge af betydelig nedbør. Dermed er opholdstiden i efterklaringstankene mindre og rensningen dårligere. Dette indikerer således, at slamflugt som forventet medfører en øget hygiejnisk forurening af recipienten. 8.2 Effekt af sandfilter på Egå RenseanlægFunktionen af sandfilteret på Egå Renseanlæg er undersøgt ved måling af en del af smitstofferne før og efter filter. Af bilag B fremgår analyseresultaterne fra måleprogrammet. Der er efter de to oprindelige målerunder foretaget yderligere undersøgelser af fjernelsen over filteret. Denne målerunde foregik onsdag den 15/11-2000 og indeholdt prøveudtagning før og efter sandfilteret over en 5-timers periode med udtagning hver time - i alt 10 analyser. Niveauet for indholdet af smitstoffer i renset spildevand udtaget efter sandfilteret på Egå Renseanlæg (ER 3) samt renseeffektiviteten over filteret fremgår af tabel 8.3. Tabel 8.3
8.2.1 BakterierDet gennemsnitlige indhold af E. coli, totale coliforme bakterier, fæk. enterokokker er bestemt til hhv. ca. 7×103, 2×104 og 330 pr. 100 ml. Der fjernes ca. 82, 83 og 73% af henholdsvis E. coli, totale coliforme bakterier og fæk. enterokokker ekstra over sandfilteret fra det efterklarede spildevand (efterklaringsfunktion). Salmonella er reduceret efter sandfilteret til gennemsnitlig <1 pr. 100 ml, hvilket svarer til ca. 10 gange reduktion over sandfilteret. Campylobacter er gennemsnitligt fjernet efter sandfilteret (til detektionsgrænsen). Der er dog som maksimal indhold målt 10-100 Campylobacter pr. 100 ml vand. For Egå Renseanlæg er rensegraderne bestemt mellem indløbet til efter sandfilter (MBNKDF) til hhv. 99,80%, 99,88% og 99,90% for E. coli, totale coliforme bakterier og fæk. enterokokker. En indsættelse af et sandfilter vil derfor kunne medvirke til en yderligere reduktion af udledningen af sygdomsfremkaldende bakterier fra kommunale renseanlæg. 8.2.2 EnterovirusFjernelsen af virus over sandfilteret kan ikke vurderes, da enterovirus allerede var fjernet før filteret. 8.2.3 ProtozoerDet er ikke muligt at vurdere fjernelsen af Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum over filteret i 1. målerunde, da der er kun målt for disse protozoer i udløbet og ikke før filteret. I 2. målerunde blev protozoerne målt både før og efter sandfilteret på Egå Renseanlæg. Der ses en betydelig nedgang i antallet af Giardia intestinalis over filteret, hvorimod der ikke ses den samme reduktion i antallet af Cryptosporidium parvum. Dette kan skyldes, at Giardia cysterne er større end Cryptosporidium oocysterne og derfor tilbageholdes bedre i filteret. Den dårligere fjernelse af Cryptosporidium parvum stemmer overens med at (Stenström, 1996) anfører, at Cryptosporidium parvum generelt er sværere at filtrere væk end andre parasitter. Dog angiver (Rose, 1997) udløbskoncentrationer af Cryptosporidium parvum efter sandfilter ved renseanlæg i USA til gennemsnitlig 0,04 (0,001-0,013) pr. 100 ml. Efter aktiv slam processen angives gennemsnitskoncentrationen til 1,4 (0,0025-1,1) oocyster pr. 100 ml. Sandfilteret reducerer således med ca. 60-98,8%. Der har også været udført test for tilstedeværelse af viable cryptosporidier i prøverne fra de yderligere undersøgelser. Figur 8.3 viser %-delen af det totale antal påviste oocyster fra prøver efter sandfilteret, som var hhv. døde og viable.
Figur 8.3 Det gennemsnitlige procent af hhv. døde og viable occyster af det totale antal påviste oocyster var hhv. 41% og 4%. De viable cryptosporidier vil være infektionsdygtige og kan dermed udgøre en vis smitterisiko ved spredning i miljøet. Det gennemsnitlige procent af hhv. døde og viable occyster af det totale antal påviste oocyster var hhv. 35% og 18% for prøver udtaget før sandfilteret. Indsættelse af et sandfilter vil således kunne medvirke til at reducere andelen af viable mikroorganismer i det rensede spildevand, dog vil en del af de udledte mikroorgansimer være infektionsdygtige. 8.2.4 DriftsforholdDen samtidige gennemsnitlige fjernelse af suspenderet stof og organisk stof (COD) over filteret er henholdsvis 74 og 16% samt 23 og 37% for hhv. TotN og Tot-P. Fjernelsesmekanismen er en tilbageholdelse af partikulært materiale (jvf. afsnit 4), hvorfor fjernelsen af bakterier primært skal relateres til suspenderet stof. Der ses en sammenhæng mellem fjernelsen af suspenderet stof samt E. coli og totale coliforme bakterier. 8.3 Infektionsdosis af renset sandfiltreret spildevandDer foretages en simpel vurdering af interessante mikroorganismer til identifikation af eksponeringsdosen for rensetsandfiltreret spildevand. Der er tale om en konservativ model, som ikke kan sammenlignes med en egentlig risikoanalyse. Eksponeringsdosen svarer til den spildevandsmængde, der potentielt skal optages for at medføre sygdom. Der er kun estimeret for de smitstoffer, som der er målt for i denne undersøgelse. 8.3.1 MetodebeskrivelseDen teoretiske infektiøse dosis divideres med koncentrationen af mikroorganismer i renset sandfiltreret spildevand. Det anvendte koncentrationsinterval er de målte minimum og maksimum koncentrationer fra analyserne fra Egå Renseanlæg og Marselisborg Renseanlæg. Der er for renset sandfiltreret spildevand simpelt estimeret for Salmonella, Campylobacter, Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum. Det antages, at alle betydende faktorer, som skal kombineres for at medføre sygdom, er opfyldt (jvf. afsnit 2.3). Målet for denne model er at give et simpelt grundlag for vurdering af interessante mikroorganismer til identifikation af eksponeringsdosen for den pågældende spildevandskvalitet. Eksponeringsdosen fremgår af tabel 8.4. Tabel 8.4
Eksponeringsdosen for renset sandfiltreret spildevand varierer fra ca. 0,5 liter til 100 liter. Den interessante mikroorganismer af de anskuede mikroorganismer ved denne simple metode for renset sandfiltreret spildevand er således Campylobacter.
|
